• Предмет: Астрономия
  • Автор: Pashka215
  • Вопрос задан 6 лет назад

Определить период обращения и орбитальную скорость искусственного спутника Земли, обращающегося по круговой орбите на высоте: а) 630 км; б) 2630 км;

Ответы

Ответ дал: ppp6491
1

Ответ: Т1 = 1 ч 37,16 мин; Т2 = 2 ч 21,64 мин.

            U1 = 7545,6 м/с;    U2 =  6654,7м/с

Объяснение:        Дано:

Высота круговой орбиты спутника:   h1 = 630км  = 630000м

                                                                 h2 = 2630км = 2630000м

 Найти орбитальные скорости спутников:  U1-?    и  U2 =?

 Найти периоды обращения спутников :    Т1 - ?   и  Т2 - ?

   На расстоянии высоты (h) орбиты спутника, т.е. на расстоянии R+h, от центра Земли, ускорение свободного падения, создаваемое планетой, определяется выражением gh = G*Mз/(R+h) ²,  здесь G – гравитационная постоянная = 6,674*10^-11 м^3*с^-2*кг^-1; Mз – масса Земли =5,9726*10^24.  R -  радиус Земли = 6371км = 6371000м.

   Ускорение свободного падения является центростремительным ускорением для спутника, и заставляет спутник вращается вокруг планеты. В нашем случае центростремительное ускорение при движении по окружности определяется выражением,  а = U²/(R+h), здесь U – орбитальная скорость движения спутника.  Поскольку ускорение свободного падения является центростремительным ускорением, то  можно записать уравнение  gh = а, или иначе G*Mз/(R+h)² = U²/(R+h).    Отсюда U² = G*Mз/(R+h).  Тогда U = √{G*Mз/(R+h)}.

   Период (Т) обращения спутника равен времени, за которое спутник совершит полный оборот вокруг Земли. Длина орбиты спутника L = 2π(R+h). Следовательно Т = L/U =2π(R+h)/√{G*Mз/(R+h)}.

   Теперь можно найти U и Т.  U1 = √ {6,674*10^-11* 5,9726* 10^24/ (6371000 + 630000)} = 7545,6 м/с

U2 = √{6,674*10^-11*5,9726*10^24/(6371000+2630000)}= 6654,7м/с.

Т1 = 2π(6371000 + 630000)/7545,6 = 5829,7 секунды = 1 час 37,16 минуты

Т2 = 2π(6371000+2630000)/6654,7 = 8498,5 секунды = 141,64 минуты = 2 часа 21,64 минуты.

Вас заинтересует